dede提出了一个用互斥量(Mutex)模拟信号量(Semaphore)的课题,非常有趣。
dede提出的方案应该这样,用i作为状态标识:
lock(i_m); if (i > 0) { i--; unlock(i_m); enter_critical_region(); lock(i_m); i++; unlock(i_m); } else { unlock(i_m); lock(m); enter_critical_region(); unlock(m); } 如果没有理解错,信号量用于限制可同时进入关键区域的线程个数,而i也起到这个目的。那么当线程陆续创建并陆续退出的时候(在一定时间后,线程数目保持 在多于关键区域可接受线程个数),那么会不会造成计数的问题呢?在上半条件分支里的关键区域执行完毕后并不会开启锁。而当有线程被挂起在下半分支的时候,如果上半分支的线程推到一定程度,则上半分支打开,以后进来的线程都在上半分支运行,于是下半分支的线程就饿死了。
根据dede的思路,我一开始这样写:
lock(i_m); if (i > 0) { i--; unlock(i_m); enter_critical_region(); } else { i--; unlock(i_m); lock(m); enter_critical_region(); unlock(m); } lock(i_m); i++; unlock(i_m); 然后,仔细查看了一下发现也不对。因为这仍旧没有解决下半分支线程饿死的可能。于是考虑在上半部分线程执行完毕后也应当开锁(开着的锁再开一次则忽略),因为线程数的最大情况是在达到线程容限时,只要有线程退出,就允许有线程进入。于是写了下面的代码:
lock(i_m); if (--i < 0) { lock(m); } unlock(i_m); enter_critical_region(); lock(i_m); i++; unlock(i_m); unlock(m); 这个代码的正确性也需要验证。然而这样的替代应该还是不能算完全的,因为信号量主要在生产者/消费者模型中使用,替代代码显然无法对对方的行为做出反应。如果要做出反应可能就需要循环,这样就陷入dede前一封信中提到的spin lock问题。
以上想法并不成熟,随时补完。
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